병태 다양하고 원인은 바이러스성 가장 많아
심근염은 임상적으로 감기와 비슷한 증상을 나타내며 심장에 이상한 증상은 나타내지 않는다. 그리고 일과성의 흉통을 호소하거나 심초음파에서 미만성의 벽운동 저하나 혈관벽이 두꺼워지는 등 다양한 병태를 보인다.
원인으로는 바이러스, 세균, 진균류, 기생충 등의 감염, 약물이나 화학물질에 의한 자극, 사르코이도시스, 교원병 등 다양한 원인이 지적되고 있는데 바이러스 감염에 의한 경우가 많다.
심근염의 병태와 바이러스 감염의 관련을 해명하기위해 교토대학 순환기병태학마츠모리 이키라 교수팀이 1980년대에 만든 EMCV(encephalomyocaditis virus;뇌심근염 바이러스) 마우스에서 여러가지 사실들이 밝혀졌다.
EMCV는 사람에는 병원성을 나타내지 않지만 마우스에 매우 감수성이 높아 EMCV를 접종받은 마우스는 심근염을 일으킨다.
병태를 자세히 관찰해 보면 감염 초기에는 바이러스에 의한 직접적인 심근장애로 생각된다. 하지만 감염 후 5일경부터 매크로살균바이러스, NK세포, 세포상해성 T세포가 심근으로 침윤되는 현상이 나타난다. 세포성 면역의 발동은 바이러스 증식을 억제시키는 한편 심근세포도 장애시키는 것으로 추정되고 있다.
실제로 EMCV 감염에 의해 심근이 미만성으로 장애를 받은 마우스는 울혈성 심부전을 초래하여 만성기에 사람의 심근증같은 확장성 심비대를 일으키기때문에 사람확장형 심근증 모델 동물에서 나타났다.
이러한 동물에서는 심근내에서 IL-1 b, IL－2, IL－6, TNF－a 등의 염증성 사이토카인의 발현이 항진하는 현상이 나타난다.
또, 심근 국소의 병변을 일으킬 경우 심실류(心室瘤)를 일으키며 우실심실류에 동반하는 부정맥이 있을 경우 부정맥원성우실심근증(arrhythmogenic right ventricular dysplasia;ARVD)을 발병한다.
급성 심근염에서는 비대칭성 심실중격 비대가 나타나는 경우도 있어 사람 비대형 심근증같은 병태를 보인다(그림1).
교수는 바이러스성 심근염에서 사람에서도 동일한 병태가 발생한다고 말하고 다양한 병태를 규정하는 것은 마우스 모델에서 나타난 것처럼 바이러스 감염 자체와 숙주 측의 면역 응답성이라고 말한다.
C형 간염 바이러스 지속감염 주목
바이러스성 심근염을 일으키는 원인 후보로 여러 바이러스가 지적되고 있다.
그 중에서도 피코르나바이러스(Picornavirus)에 속하는 엔테로바이러스, 특히 콕사키바이러스가 주요 원인으로 생각되는데 모두 심장에서 직접 분리된 사례는 매우 적다고 한다.
마츠모리 교수팀이 심근염과 확장형 심근증인 환자 31명의 심근 생검과 부검에서 얻어진 심근 조직을 이용하여 직접 바이러스 게놈을 검출한 결과 간염 바이러스, 에이즈 바이러스, 인플루엔자 바이러스 등 9종의 바이러스 중 엔테로바이러스가 1명에서, 또 C형 간염 바이러스(Hepatitis C virus, 이하 HCV)가 6명에서 검출된 것 외는 모두 음성이었다. 이처럼 지금은 HCV가 바이러스성 심근염과의 관련이 가장 주목되고 있다.
『기존의 콕사키바이러스는 성인의 경우 감염돼도 여름 감기 정도의 증상을 일으킬 뿐이라서 확실한 질환으로 결부시키기는 어려웠다. 게다가 심근 속에서 게놈이 검출됐어도 그 에비던스를 어떻게 평가해야 할지 어려웠다. 존재하는 것과 심근 속에서 증식하는 것은 별개 문제다.』(마츠모리 교수)
교수팀은 국립순환기병센터와 준텐도대학 순환기내과로부터 표본을 제공받고 106례의 부검 심장에서 HCV 게놈이 검출되는지 여부를 검토했다.
106례 중 하우스키핑 유전자인 β-엑틴의 RNA를 검출할 수 있던 경우는 61례. HCV 게놈은 이 61례 중 13례에서 검출되었다(표1).
환자들은 심근염 4례, 확장형 심근증 3례, 비대형 심근증 6례였다. HCV RNA 마이너스 쇄(鎖)가 4례에서, 플러스 쇄와 마이너스 쇄 양쪽이 2례에서 검출되었다.
HCV감염 심근장해에서 인터페론효과 검증
한편 HCV 감염과 심질환의 관련을 찾고 있는 다시설공동연구에서는 1992년부터 97년까지 5개의 대학병원을 진찰한 환자 1만 1,967명 중 HCV항체 양성자는 650명(5.4%)이었다.
이러한 환자에게는 심전도 이상 62.8%, 부정맥·전도장애 46.6%, 좌실비대 36.1%, 심실중격비대 65.9%, 비대칭성 중격비대 28.9% 등 다양한 심장 이상이 나타났다(98년 Jpn Circ).
심질환 증례에서 HCV의 지속 감염이 원인일 가능성이 높다면 C형 간염처럼 인터페론(interferon)이 효과적이지 않을까라는 생각을 할 수 있다.
마츠모리 교수팀은 이미 1995년에 HCV 항체 양성이고 심근 생검에서 HCV RNA가 검출된 확장형 심근증 환자에게 interferon-β를 투여 효과를 얻은 경험을 갖고 있다.
권태감 등의 부작용 때문에 12일만에 투여를 중지했지만 투여 시작 후 얼마안돼 마츠모리 교수가 심근장애의 지표라고 알려진 심근트로포닌 T치를 비롯하여 HCV RNA량, CK치 등이 매우 분명하게 낮아졌다.
또 C형 간염에 합병한 심근염에 미치는 interferon의 효과를 검토한 일본후생성 보고에서는 24명의 C형 간염 환자 중 심전도나 심초음파에서는 뚜렷한 이상을 보이지 않았지만 탈륨신티그래프에서 이상이 검출된 10례 중 7례에서 심장의 문제가 개선됐다.
HCV 감염이 원인으로 생각되는 심근염 또는 심근증의 경우에는 간염이 합병되지 않는 경우도 많다. 심근증을 대상으로 실시한 교수팀의 검토에서는 동일한 증례에 HCV의 다양한 클론이 존재하는 경우가 있었다.
HCV는 고도의 변이를 나타내는 바이러스로서 감염 후 변이를 반복하면서 심근에 친화성이 높은 바이러스 게놈이 출현할 가능성도 있다.
한편 일본에서 심근증의 임상적 특성을 밝히기위한 전국규모의 역학연구가 실시되어 흥미로운 결과가 얻어졌다.
앙케이트에 응답한 1,409개 시설이 1998년 동안에 심근증으로 요양하게 한 환자는 1만 3,675명이었. 이 중 상세한 데이터를 얻을 수 있던 4,348명 중 확장형 심근증은 1,932명, 비대형 심근증은 2,134명이었다.
이들 중 혈청학적 검토 결과, HCV 항체 양성은 확장형에서 6.7%, 비대형에서 9.5%로 나타났다. 그리고 HCV RNA 양성은 확장형에서 3.5%, 비대형에서 7.2%였다. 또, 심근 트로포닌 T양성은 확장형에서 3.3%, 비대형에서 9.1%였다.
이 결과에 대해 교수는 『과거부터 확장형 심근증은 바이러스성 심근염의 후유증일 수 있다고 알려져 있었지만 지금까지 우리가 검토한 바에 따르면 비대형 심근증 쪽이 HCV 감염의 빈도가 높았다. 이 사실은 이번 대규모 조사에서도 증명되었다. 비대형 심근증 원인의 절반은 유전자 이상, 나머지는 가족력이 없는 고발례로 알려져 있지만 고발례가 HCV 감염으로 발생한다고 할 수 있다』고 말한다.
감기같은 증상으로 발병 입원 후 쇼크 증상발생
급성 심근염 가운데 내과적 치료에도 불구하고 심원성 쇼크에서 벗어날 수 없는 매우 중증인 증상을 극증형 심근염이라고 한다.
치사적인 심근염이지만 최근 IABP(intra aortic balloon pumping)나 PCPS(percutaneous cardiopulmonary support;경피적 심폐 보조)의 도입으로 구명률이 크게 향상됐다.
후지타보건위생대학부속병원은 극증형 심근염의 경험이 가장 풍부한 곳으로 1986년 1월~99년 4월까지 13년동안 64명의 급성 심근염의 진찰 경험을 갖고 있다.
이 중 극증형 증례는 19례(29.7%)에 달한다. 하지만 페어(pair) 혈청에 의한 검토에서는 바이러스 항체값이 상승했던 경우는 단순 포진 바이러스 1례뿐이었다.
이 대학 내과 모리모토 신이치로 교수는 급성 심근염 중 어떠한 증례가 극증화 될지 조기에 예측하기는 어렵다고 한다.
지금까지 보고된 급성 심근염의 약 반수가 감기같은 증상을 보이면서 발병하지만, 교수팀의 경험에서는 환자 모두 발열, 기침, 두통, 관절통, 구토, 설사 등의 감기같은 증상을 보였다.
중증례에서는 고열, 높은 CRP(C-reactive protein)수치 (평균 9.7±7.3 mg/dL), 완전 방실 블록이 높은 비율로 나타난다.
가장 주의해야 할 점은 감기같은 증상에 이어 호흡곤란이나 흉통 등이 출현한 후 심원성 쇼크가 출현하기 전 1~9일간 지체현상이 있다는 점이다.
위에서 말한 19명은 경과 중에 모두 쇼크에 빠졌지만 심증상이 출현한 다음 쇼크에 빠질 때까지 걸린 기간은 1일 이내가 7명, 1~2일이 4례, 2~3일이 5례로 16례(84.2%)가 3일 이내에 쇼크를 발현했다. 나머지 3례는 입원 후 4병일(病日), 5병일, 7병일에 쇼크를 일으켰다.
교수는 『심근경색으로 쇼크를 발현했을 경우에는 응급실로 이송할 때가 가장 나쁘다. 그러나 급성 심근염은 입원 후 3일째에 갑자기 쇼크에 빠지는 경우가 많아 심증상 출현 후 적어도 3일간은 엄격한 집중관리가 필요하다』고 지적한다.
PCPS도입 지연되면 쇼크에서 회복 못해
PCPS는 원심 펌프와 막형 인공폐를 이용한 폐쇄회로의 인공 심폐장치를 이용하여 대퇴동·정맥을 경유하여 심폐를 보조하는 방법으로, 심정지 상태에서나 심실세동이 발생해도 혈중 산소포화도나 혈압을 유지시킬 수 있다.
19례 중 12례에 PCPS가 도입됐는데 그 중 8례(66.7%)는 재활하는데 성공했다.
이 성적에서도 그 유용성은 밝혀졌지만 PCPS 시간이 지연되어 4일이 넘었을 경우, DIC(파종성 혈관내 응고증후군), 출혈, 신장기능장애, 용혈, 하지조혈, 다장기부전 등 다양한 합병증이 발생한다. 따라서 함부로 PCPS를 도입해서는 안된다. 실제로 19례 중 7례는 IABP만으로도 위기 상황을 벗어날 수 있었다.
모리모토 교수팀은 소량의 카테콜아민 투여에서도 혈행 동태가 개선되지 않는 증례에서는 우선 비교적 빠른 시기에 IABP를 도입하고 있다. PCPS는 IABP로 심원성 쇼크에서 벗어날 없는 증례에 대해서만 사용된다. PCPS 도입의 지표는 현재로서는 아직 확립돼 있지 않으며 교수팀은 의식상태, 심박수, 호흡상태 등의 임상적인 중증감을 가장 중요시하고 있다(표2). PCPS는 단독으로 사용할 경우 혈류량 의존성으로 부하가 증가하여 좌심에서 나오는 혈류의 속도가 낮아진다고 보고되고 있어 IABP와 병용해야 한다.
PCPS 실시 중의 심박출량은 PCPS에 의한 보내는 혈류량과의 합계에서 심계수 2.2L/min/m2 이상으로 유지하도록 한다.
ACT(활성형전혈응고시간)는 200msec 전후, SvO2(혼합정맥산소포화도)는 65%이상으로 유지한다(표3). 또 PCPS와 동일한 체외순환장치 사용례는 면역력이 저하하는 것으로 알려져 있어 더 많은 카테터를 이용하기때문에 항생 물질의 투여는 필수적이다.
PCPS를 어느 시점에서 중지해야 하는가에 대해서도 일정한 지표는 확립돼 있지 않다.
교수팀은 PCPS의 송혈량을 1L/min, ACT 250msec 이상으로 유지시킨 상태에서 나타나는 혈행 동태를 목표로 하고 있다. 심계수 2.2L/min/m2이상, SvO2 65%이상, 좌실구출률 40%이상, 폐동맥 설입압 20mmHg 이하이면 중지할 수 있다고 판단되지만 여기에서도 임상적 중증감의 유무를 가장 중요시하고 있다(표4).
PCPS에 의한 치료는 전술한 바와 같이 합병증 출현 후 4일 동안이 하나의 한계라고 생각된다. 중지할 수 없거나 장기간 관리해야 하는 경우는 LVAD(좌심보조인공심장)로 바꾸어야 한다. PCPS를 도입했는데도 구명할 수 없었던 환자는 12례 중 4례로 모두 도입이 늦은 경우라 PCPS 도입의 타이밍이 예후를 크게 좌우한다.
호산구성 심근염의 가능성도 항상 고려해야
그런데 급성 심근염의 상당수는 바이러스 감염에서 유래하는 것으로 보이는 임파구성 심근염이지만 모리모토 교수는 급성 심근염 중에는 상반된 치료가 필요한 호산구성 심근염이 혼재하는 경우도 있다고 주장한다.
호산구성 심근염은 알레르기성 질환, 기생충 감염증, 악성 종양 등이 원인으로 증가한 호산구에 의해 발생하는 심근장애로서 임파구성 심근염과는 병상이나 치료어프로치 모두 다르다.
예후는 비교적 양호하지만 역시 극증화하여 IABP, PCPS에 적응이 되는 경우도 전혀 없지 않고 사망례도 보고되고 있다고 한다.
심근에 침윤한 항산구의 과립 속에서 방출되는 알칼리성 단백의 MBP(major basic protein)나 ECP(eosinophil cationic protein)는 심근 독성을 갖고 있으며 심근세포를 장애시킨다. 그런데 발열, 전신 권태감 등 감기같은 증상이나 흉통을 호소하여 입원하여 심증상이 이미 나타났는데도 불구하고 말초 혈중에서는 호산구가 증가하지 않은 증례가 존재한다(그림2).
교수팀은 최근 16년 동안 12례의 호산구성 심근염을 경험했지만 이들 8례 중 4례는 입원 당시에 말초혈에 호산구가 증가하지 않았다.
말초혈의 호산구는 500/mm3이상이 증가의 지표가 되는데 4례 중 1례는 그 후의 경과에서도 500/mm3을 넘지 않았다.
호산구성의 여부를 확정 진단하기위해서는 심근을 생검하면 알 수 있다. 심근 국소에 뚜렷한 호산구 침윤과 탈과립이 나타나 확실히 임파구성 심근염의 조직상과는 다르다.
호산구성 심근염의 치료는 스테로이드제가 제1선택이 된다. 이러한 점은 임파구성 심근염과 완전히 다르다는 사실을 보여준다.
임파구성 심근염에서는 상당수의 원인이 바이러스로 생각되고 있어 심원성 쇼크를 초래할 경우를 제외하고는 스테로이드제가 금기다.
모리모토 교수는 『대개 감기같은 증상이 있고 심증상이 연속 발병하면 바이러스성 심근염으로 믿어 버리기 쉽다. 하지만 호산구증가에 의한 심근염도 존재한다는 사실을 항상 염두에 두고 조기에 심근을 생검하거나 말초혈을 체크하는 것이 중요하다』고 말한다.